yandex.metrica
Технология ферросплавов

Общие сведения о футеровке ферросплавных печей

Для футеровки печей используют материалы, служебные характеристики которых зависят от вида и свойств выплавляемых сплавов. Верхний пояс шахты большинства ферросплавных печей чаще всего футеруют шамотным кирпичом. Нижнюю часть стен и подину печей, предназначенных для выплавки феррохрома и малоуглеродистого ферромарганца, футеруют магнезитовым кирпичом. Для футеровки подины и нижнего пояса стен шахты печей для выплавки кремнистых сплавов (ферросилиция, силикохрома, силикомарганца) используют угольные блоки. Подины рудовосстановительных печей изготавливают большой толщины для обеспечения достаточной тепловой инерции, чтобы сохранять достаточную температуру в плавильной зоне печи при простоях.

Футеровку печи для выплавки ферросилиция изготавливают следующим образом. На кожух настилают слой асбеста толщиной 10 мм, насыпают слой шамотной крупки толщиной 60 мм и слегка утрамбовывают. Затем выкладывают 8-11 рядов шамотного кирпича на плашку насухо таким образом, чтобы вышележащий ряд кирпича перекрывал швы нижнего ряда. На шамотную кладку, проверяемую по ватерпасу и шнуру, наносят 10-мм слой графитовой массы на жидком стекле и устанавливают в перевязку угольные блоки размером 550×550×1400 мм. Горизонтальных швов между блоками практически не допускают. Ширина вертикальных швов между блоками не должна превышать 50 мм. Эти швы заполняют и утрамбовывают нагретой электродной массой, содержащей не более 6—7% летучих веществ.

После утрамбовывания подогретой трамбовкой швов первого ряда блоков укладывают следующий ряд с перекрытием швов. Швы верхнего ряда блоков утрамбовывают с образованием буртика из электродной массы, заполняющей зазоры в швах при разогреве кладки. После изготовления подины выкладывают стены: сначала угольными блоками на высоту -1300 мм, затем доменным шамотным кирпичом на растворе шамота и глины. Высота этой кладки не менее 650 мм. Для выхода газов при разогреве и сушке печи в шамотной кладке стен оставляет 10-12 вертикальных каналов.

После завершения кладки ванны угольные блоки облицовывают шамотным кирпичом на плашку (65 мм) или обмазывают глиной для защиты их от окисления при разогреве. Контроль за разогревом подины и ее состоянием при эксплуатации печи осуществляют с помощью термопары, вмонтированной в середину шамотной кладки подины.

Выпускную летку и желоб выкладывают из угольных блоков. Для лучшего движения струи металла при выпуске подину выполняют с уклоном в сторону выпуска. Новую кладку печи разогревают в течение 1,5-2 сут, сжигая дрова, затем 3,5 сут — кокс, через который одновременно пропускается ток и мощность его постепенно повышают. При этом на подину печи насыпают слой коксика (коксовая мелочь) на высоту 30-50 мм с утолщением слоя под электродами до 60—100 мм. После опускания электродов на слой коксика включают печь на среднее рабочее напряжение. При холодном коксике сила тока нарастает очень медленно. По достижении 15% номинальной силы тока трансформатор переключают на низшую ступень напряжения и поддерживают силу тока на уровне 20% от номинальной в течение 3—5 ч. При разогреве коксик подгребают к электродам. После достаточного нагрева печь отключают и часть наиболее горячего кокса перемещают к стенкам печи. Образовавшееся пространство вновь заполняют коксиком.

На разогрев печи расходуется ~15 МВт•ч электроэнергии. При разогреве температуру шамотной кладки подины в зоне замера повышают до 300 °С. Срок службы подины 3—4 года.

Продолжительность разогрева мощных рудовосстановительных печей составляет 20—30 сут, для рафинировочных печей эта операция занимает 10—15 сут. Новую футеровку закрытой печи мощностью 23 МВ А сушат 5-7 сут газом, затем разогревают в открытом состоянии под током с постепенным набором мощности в течение 3 сут. В конце работу печи переводят на закрытый режим.

Футеровку печей для выплавки феррохрома и ферромарганца разных марок изготавливают из магнезитового кирпича с засыпкой швов мелким магнезитовым порошком. Зазор между стеновым кирпичом и кожухом (40-60 мм) заполняют магнезитовым порошком и утрамбовывают. Подину печей для выплавки безуглеродистого феррохрома выполняют из шамотной подсыпки (30—40 мм) у днища, слоя шамотного кирпича толщиной 350-450 мм и слоя магнезитового кирпича. Общая толщина подины составляет ~1 м.

В процессе выплавки хромистых ферросплавов футеровка разрушается и пропитывается металлом. Образующийся гарнисаж предохраняет нижние слои кладки от эрозии. Срок службы футеровки печей для производства рафинированного феррохрома составляет 1—2 года.